大米淀粉的研究进展与应用现状
摘要：大米淀粉是一种重要的谷物淀粉，它是大米中最主要的成分，含量高达80%左右，并且大米淀粉以其独特的物理化学性质广泛应用于食品、纺织等行业。本文概述了大米淀粉的颗粒结构、分子结构特点和大米淀粉中的非淀粉组分（蛋白质和脂质）的性质及其对淀粉性能的影响；分析了大米淀粉的特性及其提取方法；最后介绍了大米淀粉和大米变性淀粉的性质及其开发应用情况。
关键词：大米淀粉；研究进展；应用现状
The Research Progress and Application Status of Rice Starch Abstract: Rice starch is a major economic sector of rice. It is widely used in recent years. This paper reviewed the rice starch morphological structure, composition, specific characteristic and extraction process, and the application status of rice starch in various fields. At the end of the article, the application prospect of rice starch is also presented.
Key Words: rice starch; research progress; application status
大米是我国及东南亚国家的主要粮食，主要成分是淀粉，含量高达80%左右。大米产量很大，仅我国就年产约1.8亿吨，不过由于其价格较高又是人们的主要口粮，所以一般只在产量集中的部分地区才用于加工淀粉及其深加工产品。因此，和玉米淀粉、薯类淀粉相比，大米淀粉的生产及其深加工相对比较落后。目前，淀粉工业的三大主要原料是玉米、小麦和马铃薯，而大米淀粉只占13%，不到玉米的一半，列第4位，并且，相较玉米、小麦和马铃薯淀粉，大米淀粉的价格一直较高，因而使大米淀粉的广泛应用受到了很大的限制。但是，随着淀粉应用领域的不断拓展、淀粉研究的进一步深入，研究者发现大米淀粉具有一些特殊的结构和性质，决定了它能更好地满足一些特殊应用行业的要求，因此，开发一些附加值较高的大米淀粉及其深加工产品具有深远的意义【1，2】。
1大米淀粉的研究进展
1.1大米淀粉的形态和结构
1.1.1大米淀粉颗粒形态
大米中的淀粉分子是以淀粉颗粒的形式存在，并且淀粉颗粒是透明的。大米淀粉是已知谷物淀粉颗粒中最小的一种，单粒淀粉颗粒大小约为3um～8um，其形状多数呈不规则的多角形，且棱角显著。大米品种不同，其淀粉颗粒大小也有明显的差异，一般糯米的淀粉颗粒比粳米和籼米的大。许多植物淀粉颗粒在细胞的淀粉质体或叶绿体中是以单粒形式存在的，然而，大米淀粉仅以复合淀粉粒形式存在于单个淀粉质体中，呈球形或椭圆形，其内包含约20～60个小淀粉颗粒，并且复合淀粉粒表面有许多孔洞【1，3】。
1.1.2 大米淀粉的结构特点
如上所述，大米淀粉在细胞质体中形成，其淀粉粒是由支链淀粉分子以疏密相间结晶区与无定形非结晶区组合而成，中间掺入以螺旋结构形式直链淀粉分子。大米淀粉本质上是a-D-葡萄糖多聚体，从化学观点看，可分为两种类型多聚体。一种是直链型多聚体-直链淀粉，另一种是高分支型多聚体-支链淀粉。支链淀粉是大部分淀粉的最主要组成，而且被认为是形成淀粉颗粒形状和结构的主要因素。大米直链淀粉的结构特征与小麦、玉米淀粉相似，但与马铃薯淀粉和木薯淀粉相比，其分子链要短得多。和玉米淀粉相比，大米直链淀粉含量相对较低，尚未发现含量高达40%～80%的高直链大米淀粉【4】。
1.2大米淀粉的组成
精制大米主要由淀粉、蛋白质、纤维素和脂质组成，即使经过多次精制，所分出的大米淀粉中仍含有少量非淀粉组分，如蛋白质、脂质、磷以及一些微量元素等。这些物质有些是在植物生长过程中自然沉积在淀粉颗粒中的，有些则是在淀粉加工过程中所引进的，它们对淀粉的物理化学性质有一定的影响【3】。
大米中的蛋白质一般存在于大米淀粉颗粒的外表面或填充在淀粉颗粒中，淀粉与蛋白质所形成的复合物主要包括直链淀粉和蜡质基因蛋白或者是与颗粒结合在一起的淀粉合成酶。不同来源的大米淀粉结合蛋白的含量相差很大。一般说，籼米淀粉中结合蛋白的含量要比粳米和糯米淀粉大得多。同时大米蛋白对大米淀粉的物理化学性质有一定的影响，如果用酶法去除大米淀粉中的结合蛋白，能加速大米淀粉的糊化，其峰值粘度、表观粘度、屈服应力和稠度指数也相应增大。脂质包括脂肪和类脂，大米淀粉中脂肪的主要成分是脂肪酸，类脂物质主要是蜡和磷脂。与薯类淀粉相比，大米淀粉中脂质含量较高，而且，来源不同的大米淀粉脂质含量也相差较大。同蛋白一样，脂质对大米淀粉的物理化学性质也有一定的影响，若用甲醇将脂质除去，则大米淀粉的糊化温度和凝胶粘度将降低，并能增加凝胶的稠度，另外，脂质还能抑制大米淀粉的回生。此外，大米淀粉中灰分含量和磷含量较薯类淀粉要少得多，而且与淀粉的类型和提纯方法有关，糯米淀粉中磷含量远小于籼米淀粉和粳米淀粉【3】。
1.3大米淀粉的特性
1.3.1 消化特性
淀粉是一种重要的碳水化合物，它可以被小肠中的胰淀粉酶水解。按照它在小肠中消化吸收的速度不同可分为快速消化淀粉、缓慢消化淀粉和抗性淀粉。采用a-淀粉酶对淀粉的消化性进行体外测定发现，淀粉消化性的差异跟结晶类型、颗粒表面形态【5】和直链淀粉含量有关【6】，晶型为A型的淀粉不易被a-淀粉酶水解，而大米淀粉的晶型为A型【7】，由此可知，大米淀粉是不易被a-淀粉酶水解的。淀粉中直链淀粉含量高可以形成较多的非结晶区，非结晶
区由于其结构没有结晶区紧密，更容易被淀粉酶攻击【8】。Gunaratne等人【5】认为，a-淀粉酶的水解作用是从淀粉颗粒表面开始的。接近淀粉颗粒表面的结晶破坏以及表面形成凹坑(增大了酶吸附的表面积)利于淀粉的消化。
1.3.2 糊化特性
当原淀粉加水调成乳浆后，加热达到一定温度(一般在65℃以上)时，淀粉颗粒突然膨胀，体积增大，淀粉乳变成粘稠的胶体溶液，这种现象称为糊化。大米淀粉的糊化温度在68～78℃。品种不同的大米，其糊化难易程度各异【9】。采用不同的方法处理大米淀粉，对其糊化特性也有一定的影响【10】。
1.3.3老化（回生）特性
淀粉的老化是一个淀粉分子从无序到有序的过程。淀粉的老化包括两个独立的阶段：短期老化和长期老化。短期老化是在淀粉凝胶的冷却过程中，直链淀粉螺旋体堆积形成结晶，老化的直链淀粉是生理学上重要的一类不可消化淀粉组分；长期老化发生在淀粉凝胶贮存过程中，它是由支链淀粉的重结晶引起的【11】。支链淀粉的重结晶是引起淀粉老化的主要因素，另外，水分含量对淀粉老化也有一定的影响。水分含量较低，短期老化速度较慢，糊化后的大米淀粉凝胶达到稳定的时间越长，水分含量为60％时，大米支链最易重结晶，淀粉体系的长期老化速度最快【12】。通过浸泡发酵处理，大米淀粉的老化速度加快。普鲁兰酶的适度处理可以加快大米淀粉的老化【13】。
1.3.4凝胶特性
凝胶和老化的本质都是淀粉分子从无序趋于有序。凝胶网络的形成是淀粉分子互相聚合缠绕形成三维网络结构。淀粉在糊化后能够形成凝胶，形成凝胶的黏弹性与淀粉种类有关。大米淀粉的凝胶速度和凝胶强度主要与淀粉中直链淀粉的含量有关，这是由于直链淀粉的存在，使得支链淀粉重结晶的晶核快速形成，从而加速了支链淀粉的重结晶【14】。
1.4大米淀粉的提取
大米淀粉是各种淀粉中与蛋白质结合最牢固的一种淀粉，要想用纯物理方法分离得到蛋白质含量很低的淀粉比较困难。由于大米蛋白质的组成中至少有80% 的碱溶性谷蛋白，经实践证明，碱法抽提是去除大米淀粉中蛋白质最有效办法之一，是最常用的大米淀粉工业制备方法，即用0.3％的碱液浸泡米粉，使蛋白质溶解，从而通过水洗将蛋白质去除。虽然这种方法工艺简单，但会污染环境，并且降低了蛋白和淀粉的品质【15】。而实验室制备大米淀粉常用的方法是表面活性剂法，即利用烷基苯磺酸钠等表面活性剂与蛋白质结合，使蛋白质形成络合物变性而使淀粉分离。该方法存在表面活性剂污染的问题，所以限制了它的发展【16】。另外也可以采用超声波法提取大米淀粉，但此方法由于能耗高，不适于作为独立提取方法，
可以用来辅助其他提取方法【17】。大米淀粉还可以通过酶解的方式进行提取，李翠莲等人采用酶法制备大米淀粉，研究结果表明采用中性蛋白酶处理，酶解温度45℃、酶用量0.5％、酶解时间18h，得蛋白质含量0.435％,淀粉提取率87.75％【18】。Lumdubwong【19】和Martin 【20】等人采用酶解的方法分离纯化了大米淀粉，他们发现，用蛋白酶(用量为大米粉的 1.1%)在pH=10.0的条件下水解大米粉18h，淀粉的提取率可达95%，淀粉中的蛋白含量为0.5%。Linfen Wang等人【21】对酶法和碱法分离大米淀粉进行了比较，发现酶法能提高淀粉的得率，减少对淀粉颗粒的破坏，能生产出质量较好的淀粉。与碱法抽提相比，酶法提取在分离过程中不会产生碱和盐，淀粉提取率比碱法要高10%左右，但是，蛋白酶水解大米蛋白的效率通常比较低，要完全水解大米蛋白需要十几小时甚至更长。提取的淀粉含有较多的脂质，并且，由于蛋白酶的价格较高，用酶法提纯大米淀粉的成本偏高，大约为碱法提取的两倍，因此，酶法在大米淀粉工业上的应用受到了一定的限制【16】。此外，Guraya 等人【22】还研究发现，在有水存在的情况下，通过高压均质处理可使大米淀粉和蛋白质形成的复合物发生破裂，从而可以根据密度的不同进行离心分离。该工艺采用物理方法，也不会引入盐类物质。
2 大米淀粉的应用现状
2.1天然淀粉的应用
2.1.1食品工业
大米淀粉是一种非常细、非常纯白的粉末。不论是粉末状还是胶体状，大米淀粉都具有相当纯正的风味；在糊化状态下，大米淀粉具有温和、光滑、类似奶油的口感以及容易涂抹开的特性。因此，大米淀粉胶可作为增稠剂用于羹汤、沙司和方便米饭中，并能很好地改善食品的口味。由于大米淀粉颗粒和均质后的脂肪球具有几乎相同的尺寸，因此，大米淀粉与脂肪具有相似的质感，可以在某些食品中替代部分脂肪。大米淀粉还具有很好的可消化性，消化率高达98％～100％；另外由于大米淀粉中的结合蛋白具有完全非过敏性，因此，大米淀粉常用于婴儿食品和其它一些特殊食品中【23，24】。由于蜡质大米淀粉除了有类似脂肪的性质外，还具有极好的冻熔稳定性，因此可作为脂肪替代物用于冷冻甜品和冷冻午餐肉中。此外蜡质大米淀粉也可用于替代奶制品和其它奶油制品中的部分脂肪，如生产低脂的人造奶油，这种脂肪替代品具有良好的口感，有类似于脂肪的质地和清爽的味道。最近研究显示，不加其它碳水化合物和树胶的情况下，使用蜡质大米淀粉可以生产出低脂的凝固型酸奶。蜡质大米淀粉还可作为抗老化剂用于焙烤食品中和作为膨化剂用于挤压型的小吃食品中【1】。
2.1.2医药工业
大米淀粉抗过敏性反应低，香味柔和，广泛用于药片的赋形剂。另外大米淀粉颗粒细小，
作为药片的糖衣受到广大消费者的青睐【16】。
2.1.3纺织工业
纺织工业很久以来就采用淀粉作为经纱上浆剂、印染黏合剂以及精整加工的辅料等【2，25】。
2.1.4造纸工业
造纸施胶方面大米淀粉也有同样特殊的用途，尤其作为照相纸粉末用，这是利用大米淀粉能良好地吸着碱性色素、且能很好地固定在纸表面的凹处等特性。利用这些性质可以获得印字和印像鲜明、不易擦掉的照片和拷贝【2，25】。
2.1.5化工工业
大米淀粉颗粒微小，即使有微细的凹凸也能很好地填埋而变成平滑的表面，使之具有光溜、平滑的触感。另外，由于它的颗粒呈角形，很少会发生像马铃薯淀粉那样脱落的现象，能很好的附着在人的皮肤表面。而且化妆的润饰程度良好。因此大米淀粉能很好的固定在凹点，不易脱落，常用在食品和橡胶工业等方面作为手粉、撒粉等润滑剂用。大米淀粉较小的颗粒, 有很好的分散度,可以大米淀粉为主要原料生产海轮、军舰的防腐材料和高档的涂料【2，25】。
2.2变性淀粉的应用
变性后的大米淀粉具有更优良的性质。大米变性淀粉包括抗性淀粉、多孔淀粉、缓慢消化淀粉、新脂肪替代物等，它们具有应用更方便，适合新技术操作要求的点。目前美国和欧洲兴起了淀粉研究开发的热潮，如提高其应用效果，并开辟新用途。应用现代生物技术可以将包括碎米、陈籼稻、早籼稻等在内的稻米淀粉改性后，转化为抗性淀粉、多孔淀粉、缓慢消化淀粉、新脂肪替代物等更具特色和新用途产品【26】。
2.2.1抗性淀粉的应用
抗性淀粉是一类特殊的淀粉，不能被胰淀粉酶酶解，因而不能被小肠消化吸收参加新陈代谢，但是能进入结肠从而被其中的微生物群发酵利用。美国路易斯安那州南方研究所已经发明了一种以大米为基质的抗性淀粉产品，此产品适合于肥胖和糖尿病患者【27】。此抗性淀粉基本特性与淀粉相似，是白色无异味的多孔性粉末，加到食品中不会影响食品的感观和质地；持水性低，颗粒粒度低，能够膨化。RS3的糊化温度高(超过150℃)，因此RS3具有较高的热稳定性，将其作为原料可应用到相关食品加工的各个领域，如在面类食品中的应用，国外已将抗性淀粉作为食品原配料或膳食纤维的强化剂，应用到面类食品中，添加抗性淀粉的面包不仅膳食纤维成分得到了强化，而且在气孔结构、均匀性、体积和颜色等感官品质方面均比添加其它传统膳食纤维的营养强化面包好；在焙烤食品中的应用，抗性淀粉已应用于许多面筋蛋白食品如饼干、蛋糕等，所制成的含RS的蛋糕在焙烤后，其水分损失量、蛋糕的体积、
密度与加人膳食纤维、燕麦纤维的蛋糕相似；在饮料中及发酵制品中的应用，抗性淀粉因具有较好的黏度稳定性、很好的流变特性及低持水性，所以可作为食品增稠剂使用，又由于抗性淀粉为水不溶性物质，在粘稠不透明的饮料中可用抗性淀粉来增加饮料的不透明度及悬浮度，此外，抗性淀粉不仅是是双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌繁殖的良好基质，还可以作为菌体保存剂；在保健食品中的应用，抗性淀粉可以增加脂质排泄，将食物中脂质部分排除，从而减少热量的摄取，而且抗性淀粉本身几乎不含热量，作为热量添加剂加到食品中去，可有效控制体重【28】。
2.2.2多孔淀粉的应用
多孔淀粉是指经人工方法处理而使颗粒呈现多孔状的淀粉，是一种新型的变性淀粉。多孔产生很大的比表面积，因而多孔淀粉主要用作吸附的载体，能吸附食品中的风味物质、香精香料和某些特殊组分等，使这些物质不被氧化且能在特定时间内控制释放【29，30】。姚卫蓉等人【31】还实验证明在大米多孔淀粉中气体物质（如咖啡油气味）的保留时间相对较长：室温下放置5周能保留咖啡气味的 80%。在现代食品行业中，大米多孔淀粉也被广泛应用，如用作吸附食品添加剂，比如吸附含有DHA的鱼油并微胶囊化，防止DHA氧化且封闭鱼腥味；在口香糖中添加多孔淀粉用于吸附香味成分，从而在咀嚼时可缓慢释放，增加香味在口腔中的停留时间【32】。
2.2.3缓慢消化淀粉的应用
缓慢消化淀粉是一种可以被酶完全缓慢降解的淀粉。缓慢消化淀粉作为一种改性淀粉，对一些疾病的预防和治疗有非常重要的作用，它可以作为糖尿病患者的新食品，还可以用于运动员，尤其是马拉松等长跑运动员的碳水化合物补充剂。美国农业部南部研究中心研究开发了以大米为原料的改性大米淀粉新产品“Ricemic”，是先分离蛋白，再经加热和酶处理加工成100%延缓消化、50%加快消化和50%延迟消化等改性淀粉产品。此类改性大米淀粉经临床应用证明，能够有效改善糖负荷，将成为一种糖尿病患者新食品【33】。此外，该产品还有其他用途，如应用于开发特定保健功能食品、持续能量缓释的运动员专用食品等；国外某项专利中提到含约20％的缓慢消化淀粉的饼干等早餐谷类食品，可用来改善人，特别是儿童和青少年的认知功能；国外某报道中指出，反刍动物的饲料中添加缓慢消化淀粉能减缓瘤胃微生物的消化速率，因为这能减少快速可发酵谷物对瘤胃pH值和纤维消化的影响，提供较稳定流速的可发酵淀粉，维持微生物代谢【34】。陈磊【35】研究了不同处理方法来制备大米缓慢消化淀粉，结果显示，热处理制备的样品中缓慢消化淀粉含量明显低于普鲁兰酶脱支处理制备的样品。
2.2.4淀粉基脂肪替代物的应用
大米淀粉制取脂肪替代物技术，是应用生物技术等把米淀粉转化为无油脂肪的高新技术。
大米淀粉为基质的脂肪模拟品不像脂肪酸酯那样摄入过多会引起腹泻和腹部绞痛，影响机体吸收某些脂溶性维生素和营养素，也不像以蛋白质为基质的脂肪模拟品那样使某些人群产生过敏反应。大米淀粉颗粒很小，易于产生奶油状润滑粘稠度及滑腻口感，所以大米淀粉可作为脂肪模拟品良好原料。新脂肪替代物十分适合加工酸奶和部分替代奶油的乳制品，它具有奶油的外观及口感，通过调配，可加工成加氢油脂【35】。王俊芳等人【36】研究发现，用轻度变性的大米淀粉取代蛋糕中30%的油脂基本上不会影响蛋糕的感官指标。
总的来说，大米淀粉工业的增长主要依靠开发更多的具有高附加值的产品，不仅是要开发原淀粉，更重要的是要开发具有高附加值的大米变性淀粉。与玉米淀粉和马铃薯淀粉相比，近几年，大米淀粉工业的发展比较缓慢，仍未生产出较多具有高附加值的产品，但大米淀粉结构和性质的独特性和优越性决定了大米淀粉能更好的满足一些特殊应用行业的要求，因此，开发大米淀粉及其深加工产品具有深远的意义。而且随着科学技术的不断发展,提取和深加工大米淀粉的技术和设备将进一步得到完善,这将大幅度地降低大米淀粉及其衍生物的生产成本,同时又可提高产品的质量,为大米淀粉业的消费和拓宽应用领域奠定了良好的基础。所以，只要我们对大米淀粉的结构和功能的关系有更进一步的了解，对当前生产大米淀粉产品的工艺有进一步的创新，对大米淀粉的独特性质有进一步的挖掘，大米淀粉一定能生产出附加值高且需求量大的产品，大米淀粉工业一定会有大的发展。
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淀粉精细化学品 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 班级：2010级高分子材料与工程（2）班 姓名：郭艳艳 学号：P102014327 时间：2012-10-22 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 摘要：本文介绍了淀粉的结构和性能，淀粉基塑料的分类，阐述了其降解机理，重点综述了的生物降解材料的应用情况及研究进展概况，并在使用材料出现的问题的基础上提出淀粉基降解塑料的发展趋势。 关键词：淀粉基，降解塑料，生物降解 以淀粉为原料的塑料是具有广泛应用前景的生物可降解材料,它具有来源丰富,价格低廉,可重复再生,易生物降解以及阻氧性能好等优点, 因此用该材料加工的产品不仅是传统一次性塑料制品的极好替代品,同时也是二十一世纪的新型绿色包装材料,将引发包装行业的一次绿色革命。同时,淀粉基生物降解塑料可缓解普通塑料带来的“白色污染“问题,对于保护人类环境,促进人与自然的和谐统一,推动绿色“GDP”增长具有重要意义,符合国家可持续发展战略。 1 淀粉的结构及性能 淀粉分子式为(C6H10O5)n，结构式: 图1.1 天然淀粉是以内部有结晶结构的小颗粒状态存在的，其分子结构有直链和支链两种。对于不同的植物品种，其淀粉颗粒的形状，大小以及直链淀粉和支链淀粉含量的比例都各不同。淀粉颗粒的粒径大都在15~ 100μm。直链淀粉是由α-1，4葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖聚合物，相对分子质量为(20～200)×104 ，而支链淀粉是由α-1，4 和α-1，6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖聚合物，相对分子质量为(100～400)×106。 天然淀粉分子间存在氢键，溶解性很差，亲水但并不易溶于水。加热时没有熔融过程，300℃以上分解。然而淀粉可以在一定条件下通过物理过程破坏氢键变成凝胶化淀粉或解体淀粉。这种状态的淀粉结晶结构被破坏，分子变得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性：一是使淀粉在含水＞90%的条件下加热，至60-70℃时淀粉颗粒首先溶胀，而后达到90℃以上时淀粉颗粒消失而凝胶化。二是在水含量＜28%的条件下将淀粉在密封状态下加热，塑炼挤出。这种淀粉和天然淀粉颗粒不同，加热可塑，称为热塑性淀粉，这种淀粉可制备淀粉塑料，同时实验研究表明，直链淀粉更适合制备塑料制品，且机械性能优良。 2 淀粉基塑料的分类 2.1 填充型淀粉基塑料 填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料，其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂，然后加工成型，此类产品淀粉含量都不是很高，淀粉含量不超过30%，这是因为淀粉和塑料树脂的极性相差较大,相互黏结性差，增加淀粉含量会造成拉伸强度和断裂伸
如何防止淀粉类食物老化 淀粉类食物如面包、糕点及各种面食，在存放过程中会随着时间延长而发生一系列内在品质上的变化，老化是除了微生物腐败外，另一个导致淀粉类食物品质不良的原因。了解老化的各种现象及影响因子，有助于对淀粉类食物的配方、组成、加工过程及包装做更好的改进。经实验研究发现，影响淀粉的老化主要有以下几个因素： 1、温度 淀粉类食物的熟成必须在淀粉糊化温度以上时才能发生。不同种类、来源的淀粉其糊化温度有所不同，虽然不同种类的淀粉其糊化温度有所不同，但是淀粉老化是在淀粉糊化后温度缓慢冷却的过程中开始的，一般不会在淀粉糊化之前发生老化。大多数淀粉类食物发生老化时与温度的关系，一般规律为：在略低于淀粉糊化温度以上和淀粉冻结温度以下，淀粉类食物一般不容易发生老化现象。而如果把淀粉类食物放置在上述两种温度之间，淀粉类食物的老化程度也随着环境温度的不断下降而增加，老化速度也逐步加快。发生老化作用的最适温度约在2℃－4℃之间。 2、水分 淀粉类食物中均含有一定的水分。水分的挥发作用及重新分布会促进老化。水分的多少会影响淀粉老化的速度，当淀粉类食物含 30%－60% 水分时，淀粉最易发生老化；当水分含量在70%以上时，食物中的淀粉糊化较彻底，老化程度比较缓慢；当水分含量低于10%时，食物便不容易发生老化现象。 在淀粉类食物发生老化的过程中，绝大数食物会伴有变硬现象，甚至能使一些食物老化后产生粉质化。这些现象归因于在加工制作淀粉类食物时，总需添加一定量的水，经过人为地混合或捏合，在加热时淀粉颗粒开始膨胀，淀粉分子结构松散，水分子进入食物中的淀粉分子中并与其缔合。当食物制作成熟食后，在冷却及贮存的过程中，由于淀粉分子与水分子之间的氢键很不稳定，易断裂，从而使淀粉分子之间重新形成稳定的氢键。在这个过程中，就有一部分水从食物中被排挤出来，出现脱水收缩现象，致使淀粉类食物发生变硬、变脆等不良现象，口感很快降低。 3、淀粉组成 绝大多数天然淀粉可分为长链状的直链淀粉和树支状的支链淀粉。这两种不同结构的淀粉分子在一般淀粉颗粒中均存在。直链淀粉在冷水中不发生溶解，只有通过加压或加热才能逐渐溶解于水，形成较为粘滞的胶体溶液。但这种胶体溶液的性质非常不稳定，在静置的情况下非常容易析出；而支链淀粉极易溶解于热水之中，形成一种高黏度的胶状体，并且这种胶体溶液在冷却后也很稳定。 4、蛋白质
淀粉精细化学品 课题名称：淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 姓名：马玉林 学号：P102014101 专业年级：10级化学工程与工艺一班 2012年10月22日
淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 马玉林 （西北民族大学，甘肃兰州730100） 【摘要】近年来，全世界对淀粉衍生物絮凝剂的研究、开发、应用方面取得了显著进展。文章对淀粉衍生物絮凝剂的研究进行了综述，指出淀粉絮凝剂在研究中存在的问题和发展趋势，认为改性淀粉絮凝剂是最有发展前景的绿色絮凝剂之一。 【关键词】絮凝剂；改性淀粉；废水处理 近年来，合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点，在市场占绝对的优势。但随着石油产品价格不断上涨，其使用成本也相应增加，并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性，也限制了其在水处理方面的应用。20世纪70年代以来，美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源，开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比，具有选择性大、无毒、廉价等显著特点。 在众多天然改性高分子絮凝剂中，淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广。价格低廉。并且产物完全可被生物降解，因此，进入20世纪80年代以来，改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长趋势，美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉生物絮凝剂，进几年，我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。 1 淀粉类絮凝剂 淀粉的资源十分丰富，自然界中淀粉的含量远远超过其他有机物，是人类可以采用的最丰富的有机资源，也是开发最早、最多的一类天然高分子絮凝剂。淀粉分子带有许多羟基，通过这些羟基的酯化、醚化、氧化和交联等反应，可改变淀粉的性质。淀粉还能与屏息脂、丙烯酸、丙烯酰胺等人工合成高分子单体起连枝共聚反应，分子链上接有人工合成高分子链，使共聚物具有天然高分子和人工合成高分子两者的性质。 目前，改性淀粉已广泛用于食品、石油、造纸、电镀、印染和皮革等工业废水处理、污泥脱水，饮用水净化，重金属离子去除和矿物冶炼。淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4种。 1.1阳离子型淀粉衍生物絮凝剂 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。它对无机物质悬浮或有机物质悬浮液都有很好的净化作用，使用的pH范围宽，用量少，成本低。 阳离子淀粉是在碱性介质中，由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代
淀粉老化 含淀粉的粮食经加工成熟，是将淀粉糊化，而糊化了的淀粉在室温或低于室温的条件下慢慢地冷却，经过一段时间，变得不透明，甚至凝结沉淀，这种现象称为淀粉的老化，俗称"淀粉的返生"。 "老化"是"糊化"的逆过程，"老化"过程的实质是：在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。值得注意的是：淀粉老化的过程是不可逆的，比如生米煮成熟饭后，不可能再恢复成原来的生米。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。米煮成熟饭后，不可能再恢复成原来的生米。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。 淀粉的老化首先与淀粉的组成密切相关，含直链淀粉多的淀粉易老化，不易糊化；含支链淀粉多的淀粉易糊化不易老化。玉米淀粉、小麦淀粉易老化，糯米淀粉老化速度缓慢。 食物中淀粉含水量30%~60%时易老化；含水量小于10%时不易老化。面包含水30%~40%，馒头含水44%，米饭含水60%~70%，它们的含水量都在淀粉易发生老化反应的范围内，冷却后容易发生返生现象。食物的贮存温度也与淀粉老化的速度有关，一般淀粉变性老化最适宜的温度是2~10℃，贮存温度高于60℃或低于-20℃时都不会发生淀粉的老化现象。 防止和延缓淀粉老化的措施。 1）．温度：老化的最适宜的温度为2~4℃，高于60℃低于20℃都不发生老化。 2）．水分：食品含水量在30~60%之间，淀粉易发生老化现象，食品中的含水量在10%以下的干燥状态或超过60%以上水分的食品，则不易产生老化现象。 3）．酸碱性：在PH4以下的酸性或碱性环境中，淀粉不易老化。 4）．表面活性物质：在食品中加入脂肪甘油脂，糖脂，磷脂，大豆蛋白或聚氧化乙烯等表面活性物质，均有延缓淀粉老化的效果，这是由于它们可以降低液面的表面能力，产生乳化现象，使淀粉胶束之间形成一层薄膜，防止形成以水分子为介质的氢的结合，从而延缓老化时间。 5）．膨化处理：影响谷物或淀粉制品经高温、高压的膨化处理后，可以加深淀粉的α化程度，实践证明，膨化食品经放置很长时间后，也不发生老化现象，其原因可能是： a.膨化后食品的含水量在10%以下 b.在膨化过程中，高压瞬间变成常压时，呈过热状态的水分子在瞬间汽化而产生强烈爆炸，分子约膨胀2000倍，巨大的膨胀压力破坏了淀粉链的结构，长链切短，改变了淀粉链结构，破坏了某些胶束的重新聚合力，保持了淀粉的稳定性。 由于膨化技术具有使淀粉彻底α化的特点，有利于酶的水解，不仅易于被人体消化吸收，也有助于微生物对淀粉的利用和发酵，因此开展膨化技术的研究不论在焙烤食品和发酵工业方面都有重要意义。 日常生活中凉的馒头、米饭放置一段时间后会变得硬和干缩；凉粉变得硬而不透明；年糕等糯米制品粘糯性变差，这些都是淀粉的老化所致。 含淀粉的粮食经加工成熟，是将淀粉糊化，而糊化了的淀粉在室温或低于室温的条件下慢慢地冷却，经过一段时间，变得不透明，甚至凝结沉淀，这种现象称为淀粉的老化，俗称"淀粉的返生"。 "老化"是"糊化"的逆过程，"老化"过程的实质是：在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。值得注意的是：淀粉老化的过程是不可逆的，比如生米煮成熟饭后，不可能再恢复成原来的生米。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。米煮成熟饭后，不可能再恢复成原来的生米。老化后的淀粉，不仅口感变差，消化吸收率也随之降低。 淀粉的老化首先与淀粉的组成密切相关，含直链淀粉多的淀粉易老化，不易糊化；含支链淀粉多的淀粉易糊化不易老化。玉米淀粉、小麦淀粉易老化，糯米淀粉老化速度缓慢。
抗性淀粉研究进展 摘要：抗性淀粉是膳食纤维的一种，对于人体健康具有重要的食用价值和保健作用。本文就抗性淀粉的分类、制备方法、对人体的生理功能、及其在食品中的应用进行综述。 关键词：抗性淀粉；生理功能；食品应用 抗性淀粉(resistant starch，RS)是膳食纤维的一种，是人类小肠内不能消化吸收，但能在结肠发酵的淀粉及其分解产物[1]。1982年，英国生理学家Englyst发现并非所有淀粉都能被α-淀粉酶水解，由此提出抗性淀粉这一概念[2]。因为抗性淀粉在小肠内不被消化吸收，而是进入结肠被肠道微生物利用发酵产生短链脂肪酸再被吸收，有利于其能量缓慢释放，此外，还能产生二氧化碳、甲烷等气体维持结肠良好的微生态环境，有研究发现短链脂肪酸还能降低人体的胆固醇，这些功能都改善了人体健康。抗性淀粉的热量较低，热值一般不超过10.0-10.5KJ/g[3]，具有膳食纤维的功能特性，但在食品加工能克服膳食纤维的某些缺点，改善食品品质。目前，人们已经将抗性淀粉应用在面条、饼干、酸奶等食品中。本文主要从抗性淀粉的分类、制作方法、健康特性、食品应用方面进行阐述。 1 抗性淀粉的分类 普通淀粉的形状为圆形或椭圆形轮廓，光滑平整；抗性淀粉为不规则的碎石状，表面鳞状起伏[4]。高直连淀粉（如玉米、大麦）是RS的主要来源，一般来说，直链淀粉与支链淀粉的比例比值越大，抗性淀粉的含量越高[5]。此外，抗性淀粉的颗粒大，因其体面积比大，与酶接触机会小，水解速度慢。宾石玉[2]等的研究测定高直连玉米淀粉、玉米、早籼稻糙米、糯米的抗性淀粉的含量分别为44.98%、3.89%、1.52%和0。 1.1 物理包埋淀粉（RS1） 因淀粉包埋在食物基质（蛋白质、细胞壁等）中，这种物理结构阻碍了淀粉与淀粉酶的接触而阻碍淀粉的消化，一般通过碾磨、破碎等手段可破坏包埋体系而转变为易消化淀粉。典型代表：谷粒、种子、豆类。 1.2 抗性淀粉颗粒（RS2） 主要存在水分含量较低的天然淀粉颗粒中，由于淀粉颗粒结构排列规律，晶体结构表面致密使得淀粉酶不易作用，从而对淀粉酶产生抗性，可通过热处理如蒸煮使其糊化失去抗性。典型代表：生的薯类、青香蕉淀粉颗粒。 1.3 回生淀粉（RS3） 食品加工过程中发生回生作用而形成的抗性淀粉。因淀粉颗粒在大量水中加热膨胀最终崩解，在冷却过程中，淀粉链重新靠近、缠绕折叠，定向排列成的紧密的淀粉晶体结构，而不易与淀粉酶结合。典型代表：加热放冷的马铃薯、红薯以及过夜的米饭。 1.4 化学改性淀粉（RS4） 通过化学改性（酯化、醚化、交联作用）或基因改良而引起淀粉分子结构发生变化而不利于淀粉酶作用的淀粉。典型代表：交联淀粉、基质改良粘大米。 1.5 淀粉脂质复合物（RS5） 当淀粉与脂质之间发生相互作用时，直连淀粉和支链淀粉的长链部分与脂肪醇或脂肪酸结合形成的复合物称RS5。脂质存在于RS5淀粉链中的双螺旋中，使得淀粉结构发生改变，不溶于水，且具热稳定性，不易与淀粉酶反应[6]。典型代表：含有淀粉和脂质的谷物和食品。 2 抗性淀粉的制备 从抗性的制备工艺方面，RS3 型抗性淀粉具有生产安全、易于控制及热稳定性好的优点，因此是最具有工业化生产与广阔的应用前景的一类抗性淀粉。抗性淀粉的产率与原料中的直链淀粉含量成正比，随着直链淀粉与支链淀粉的比例增高，抗性淀粉产率由7.61%增大至
改性淀粉的研究进展及其应用综述 李月丰 （湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙 410128） 摘要：本文综述了改性淀粉的主要特点，阐述了改性淀粉在各领域的应用研究，展望了改性淀粉的发展前景。 关键词：改性淀粉；应用；研究进展 0、前言 淀粉是天然高分子聚合物，是自然界来源最丰富的一种可再生物质，可降解，不会对环境造成污染。由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，其水解的终产物为葡萄糖。 改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 1、改性淀粉在不同领域中的应用 1.1、在食品行业的应用 改性淀粉由于耐热、耐酸，具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊的透明度，较好的弥补和改善普通淀粉的不足，在食品行业有着广泛的用途。交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要粘度稳定性很好的浓溶液中。低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作填充料，加入罐头中可使其耐灭菌处理。酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性，用于果冻、夹心饼、软糖的生产。淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明[1-2]:交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。李文钊等[3]将一种T0098 预糊化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长保存期。王玉田等人［4］将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中，发现灌肠制品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善，并具有较高的成品率和经济效益。 1.2、在水处理中的应用 改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂，已经得到越来越多的重
淀粉质食品的抗老化研究进展 李云波1 胡 燕2 (1.河南科技学院食品学院,河南新乡453003;2.华中农业大学食品科技学院,湖北武汉430070) 摘 要:老化是影响淀粉质食品品质的一大问题。阐述了淀粉质食品的老化机理和影响老化的因素及抗老化的方法。淀粉质食品的成分、贮藏条件、加工工艺等都可以影响老化速度。目前抗老化方法主要有控制贮藏条件、添加蛋白质、酶、乳化剂、多糖等。 关键词:淀粉质食品;抗老化;进展 中图分类号:X792 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)10-0272-01 淀粉质食物的品种繁多,风味各异,是人们日常生活中不可或缺的一类食品。如米饭、馒头及其它许多糕点、面点都是典型的淀粉质食品。然而,这些淀粉质食物制作成熟后,会随着时间的推移发生一系列的内在品质变化,比如米饭的变硬、馒头的干缩,面包由松软变硬脆等等。上述这些变化都是由于淀粉的老化现象所致。淀粉的老化是影响淀粉食品货架期的重要原因,对淀粉食品的抗老化研究具有非常重要的现实意义。 1 淀粉的老化机理 经完全糊化的淀粉,在较低温度下自然冷却或慢慢脱水干燥.就会使淀粉分子间发生氢键再度结合,使淀粉乳胶体内水分子逐渐脱出,发生离水作用。这时,淀粉分子则重新排列成有序的结晶而凝沉,淀粉乳老化回生成凝胶体。这种糊化后再回生结晶的淀粉称为老化淀粉(即 淀粉)。老化后的淀粉难以复水并变硬,难以消化吸收。简单地说,淀粉老化是糊化淀粉分子形成有规律排列的结晶化过程。 2 影响淀粉质食品老化的因素 2.1 食品成分对老化的影响 用来源或品种不同的淀粉制成的淀粉类食物,在贮藏过程中,老化的速度是不同的。因为在这些来源不同、品种不同的原料的淀粉组成成分中,支链淀粉和直链淀粉的比例是不同的,因而影响到不同淀粉类食物的老化速度。通常情况下,直链淀粉分子含量较高的食物容易发生老化,而支链淀粉含量较高的食物不太容易发生老化。原因在于支链淀粉的分子呈三维空间分布,形成复杂的网状结构。淀粉分子之间有一定的空间距离,不易形成氢键,妨碍了淀粉分子微晶束形成,阻止了 化淀粉向 化转变。所以选用支链淀粉含量较高的原料做成的淀粉类食物,对延缓食物中的淀粉发生老化是有益的。如果将淀粉分子降解,或是将淀粉糊精化,也可以在很大程度上减缓该类食物老化。 面粉食品在储藏过程中的老化速度与蛋白质的含量有关系。用蛋白质含量高的面粉制成的各式面点比用蛋白质含量低的面粉制成的各式面点,其老化速度明显减慢。 食物所含水分的多少对淀粉老化的速度也是有影响的。当淀粉类食物中的水分含量在30%~60%时,食物中的淀粉最容易发生老化;当淀粉类食物的水分含量在70%以上时,其老化现象就慢一些;当淀粉类食物的水分含量降至10%以下时,食物也不容易发生老化现象。 2.2 环境对老化的影响 以温度变化对米饭老化作用的影响为例,如果把温度控制在60 以上贮存米饭,一般不大容易发生米饭老化的现象。但是如果把米饭放在温度2 ~4 的环境下,米饭的老化速度就要快得多,基本上是米饭老化速度的最高峰。温度与大多数淀粉类食物发生老化关系的一般规律为:在略低于淀粉糊化温度(大约在40 ~60 )以上和淀粉冻结温度以下(大约为-7 左右)时,淀粉类食物一般不容易发生老化现象。而如果把淀粉类食物放置于上述二者温度之间,淀粉类食物的老化程度随着环境温度的不断下降而增加,老化速度也呈逐步加快的趋势。淀粉类食物发生老化作用的最适温度约在2 ~4 之间。 2.3 加工工艺对老化的影响 某些加工工艺对淀粉食品的老化有一定的延缓作用。如食品原料经过膨化处理后,其老化速度明显低于相同条件下未经过膨化处理的淀粉食品。一方面是因为膨化食品中水分含量较少,另一方面可能是因为膨化处理使淀粉的分子结构发生了改变、降解。 3 抗老化方法 3.1 控制储存条件抗老化 将淀粉类食物的储存温度控制在60 以上或-7 以下,淀粉类食物不容易发生老化。另外,当淀粉类食物的水分含量在70%以上或在10%以下时,可有效延缓其老化。 3.2 酶制剂抗老化 在淀粉质食品生产中添加淀粉酶、脂肪酶等酶制剂能起到抗老化的作用。麦芽糖淀粉酶作用于面粉中淀粉部分,使其产生小分子量的糊精,防止淀粉面筋之间的相互作用而产生的老化。 -淀粉酶能将面粉中的损伤淀粉连续不断地水解成小分子糊精和可溶性淀粉,这些小分子糊精阻止了淀粉与面筋蛋白中的麦谷蛋白之间的相互作用,从而起到延缓淀粉老化的作用。 脂肪酶在面团内有双重作用,一是氧化面粉中的色素 272
＿＝＝Ｊ９６ ２００５．ｖ０１．２６．ＮＯ．５食品硪究与开发综述 淀粉基生物降解塑料的研究进展 何小维罗志刚 华南理工大学轻工与食品学院广州５１０６４０ 摘要：我国淀粉资源丰富、价格低廉，淀粉作为可完全生物降解的天然高分子材料日益受到人们的重视。本文综述了当今淀粉基生物降解塑料的分类、研究方法、发展状况，以及当今淀粉基生物降解塑料发展中存在的一些问题和应用前景。 关键词：淀粉塑料生物降解 ＲＥＳＥＡＲＣＨＰＲＯＧＲＥＳＳＡＢＯＵＴＢ１０ＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥＰＬＡＳ’１１ＣＳＢＡＳＥＤＯＮＳ’ｌＡＲＣＨ ＨＥＸｉａｏｗｅｉＬＵＯＺｈｉｇａｎｇ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅＩｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０６４０Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｃｈｉｓｖｅｒｙａｂｕｎｄａｎｔａｎｄｃｈｅ印ｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ．Ａｓａｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｎａｔｕｒａｌ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｔａｒｃｈｗａｓ ｇｉｖｅｎ ｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｔｕｄｙ— ｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔａＩ℃ｈｐｌａｓｔｉｃｓａｒｅｓｕｍｍ赫ｚｅｄｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ＳｏｍｅｐＩ．ｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｃｏｎｓｉｄ－ ｅｒｅｄａｒｅｐｍｐｏｓｅｄ，ｔｈｅｆｏｒｅｇｍｕｎｄｉｓａｌｓｏｆｏｒｅｃａｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｒｃｈ；ｐｌａｓｔｉｃｓ；ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ 塑料与混凝土、钢铁、木材并称为四大工业材料。自１９９７年利奥?柏兰克制得第一个以合成材料树脂为基础的塑料——酚醛树脂以来，几十年间，塑料工业得到了飞速的发展。特别是２０世纪５０年代以来，以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等为原料制成的塑料制品被大量使用，极大地促进了生产力的发展。 塑料制品因其具有重量轻、机械性能良好、耐水、耐化学腐蚀、外形美观、制造及安装方便以及价格低廉等特点，在很大程度上迅速代替了金属、木材、玻璃甚至纸制品，被广泛应用于国民经济各个部门。据统计，全世界每年的塑料产量近１亿ｔ，在三大合成材料中约占其总产量的７５％以上，与钢铁的体积产量之比已达到９２％。美国自１９７４年以来，塑料行业一直发展很快，发展速度为其他工业的２倍。１９７９年美国的塑料产量首次超过了钢铁产量。塑料在美国四大材料中名列第二。我国于２０世纪５０年代末期开始发展塑料加工工作，当时着重发展日用塑料制品（如塑料鞋、日用塑料薄膜制品），后开始努力发展农用塑料制品，满足水稻育秧和大棚用膜需要，以提高水稻及蔬菜的产量并延长蔬菜供应时间。目前我国农地膜和应用耕地面积已为世界之最。据１９９６年不完全统计，我国塑料制品总产量已达８００万ｔ［１］ｏ 塑料的诞生确实给人们的日常生活带过来很广东省自然科学基金（９７０４６８）多方便。然而，随着塑料工业发展到一定的程度，其本身存在的一些隐患也逐渐暴露出来。塑料的化学稳定性使得塑料在自然界中几乎不被降解，塑料垃圾越来越多，弃于环境中的塑料废弃物、残膜急剧增加，几乎到了随处可见、无处不有的程度。以我国的塑料包装为例，其中一次性包装材料如以１／３计，每年就有７０多万ｔ的塑料废弃物作为垃圾抛弃［２］。 塑料垃圾不仅影响环境美观，而且污染了水源和土壤，危及禽畜及野生动物，给地球生态环境带来了沉重负担。由于现行塑料主要是以石油基聚合物为基础的，其污染又具有污染范围广、污染物量增长快、处理难、回收利用难、对生态环境危害大等特点。而且，由于其质量轻，总体积十分惊人。有资料表明，在日本海域的漂浮物中，有６０％是废弃的发泡聚苯乙烯和乙烯基塑料［３｜。以重量计，塑料垃圾的重量也占全球垃圾总量的８％，且在继续增加。 目前对塑料废弃物的处理，主要采用回收、焚烧、掩埋等方法，但效果均不理想。如做填埋处理，不但占用土地，而且由于一般塑料要经２００～４００年才会降解因而对土壤造成长期危害；做焚烧处理，会产生有害气体，形成对环境的二次污染；做回收处理，则仅可处理２５％的塑料垃圾，且因为回收技术跟不上，使得处理费用过高，并且回收产品的性能和使用价值会大大降低［４］。因而，越来越多的人提倡开发和应用降解塑料。
羟丙基淀粉研究进展 [摘要] 综述了羟丙基淀粉的理化性质、分析测试方法,合成工艺及以羟丙基淀粉基的复合变性淀粉,并对羟丙基淀粉研究进行了展望。 [关键字] 羟丙基淀粉性质合成工艺复合变性分析测试 [Abstract] This paper examines the physicochemical properties, the instrumental analytical methods, the synthesis technology of hydroxypropyl starch, and the complex modification of hydroxypropyl starch. And this examination includes a prospect of science and technology of hydroxypropyl starch in the last part. [Keywords] hydroxypropyl starch synthesis technology Physicochemical Properties complex modification Analytical Test 羟丙基淀粉是食品、石油、纺织、印刷、造纸、印染等行业不可缺少的生产助剂,随着科技的发展、经济的繁荣、行业竞争的日益激烈,对羟丙基淀粉使用性能、生产工艺、成本控制也提出了更高的要求。 1 羟丙基化对淀粉理化性质的影响 淀粉羟丙基化是指醚化剂与淀粉葡萄糖单元的羟基作用,使淀粉分子在该位置联接一个或多个羟丙基单元,非离子性的羟丙基与淀粉分子之间以强稳定的醚键联结使得羟丙基淀粉具有非常优秀的耐PH值性能。 1.1 降解性 由于羟丙基化使淀粉分子链间隔变大,结晶破坏,因此随摩尔取代度增加淀粉更易降解;但也有实验显示摩尔取度较低的羟丙基淀粉比原淀粉更易水解,但随着摩尔取代度的增加羟丙基淀粉的水解率和水解难易程度都要低于原淀粉,这种现象在马铃薯淀粉,蜡质玉米淀粉,木薯淀粉中都存在,这是由于摩尔取代度高低不同的羟丙基淀粉水解机理不同造成的。 1.2 降滤失性 亲水性羟丙基的引入破坏了淀粉颗粒的内部结构,弱化了分之间的氢键作用力,明显提高了淀粉对水的包容性,降滤失作用。需要注意的是羟丙基淀粉在水中的溶解度随取代度的提高而增大,随温度升高而增大。 1.3 淀粉糊性质 (1)成糊温度:羟丙基淀粉成糊温度随取代度的增加而降低也是本领域公认的事实,James曾测定羟丙基含量每提高1%(W%),成糊温度降低致少6.5℃。(2)糊化
得分：_______ 南京林业大学 研究生课程论文2013 ～2014 学年第二学期 课程号：73414 课程名称：生态环境科学 论文题目：热塑性淀粉材料的研究进展与应用 学科专业：材料学 学号：3130161 姓名：王礼建 任课教师：雷文 二○一四年五月
热塑性淀粉材料的研究进展与应用 王礼建 （南京林业大学理学院，江苏南京210037） 摘要：淀粉与其他生物降解聚合物相比，具有来源广泛，价格低廉，易生物降解的优点因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。本文介绍了淀粉的基本性质、塑化和塑化机理，以及增强体在热塑性淀粉中的应用现状和进展，并对市场应用现状和目前淀粉塑料存在的不足等方面进行了相关的分析。 关键字：淀粉塑料；塑化；增强；市场应用 Research progress and application of thermoplastic starch materials WANG Li-jian (College of Science, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China) Abstract: Starch has an important status in the biodegradable plastics’ area compared with other biodegradable polymer, because it has a lot of advantages such as a wide range of sources, low cost and easy to be broken down. In this thesis, introduces the basic properties of starch, plastic and plasticizing mechanism, as well as reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch, and reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch. Aspects of the application and the current status of the market and the presence of starch plastics were insufficient correlation analysis. Key words: Starch plastics; plasticizers; enhanced; market applications 1 淀粉的基本性质 淀粉以葡萄糖为结构单元，分子链呈顺式结构，一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是以α-1,4-糖苷键连接D-吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物，而支链淀粉是在淀粉链上以α-1,6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物，分子量通常要比直链淀粉的大很多。通常玉米淀粉中直链淀粉占28%，分子量大约为(0.3~3×106)，占72%的支链淀粉分子量则可以达到数亿[1-2]。 淀粉是一种多羟基化合物，每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。分子链通过羟基相互作用形成分子间和分子内氢键，因此淀粉具有很强的吸水性。淀粉与水
淀粉泡沫材料研究研究进展 作者：周江，佟金来源：吉林大学 [摘要]：在概述淀粉材料发泡原理的基础上，综述了淀粉泡沫材料研究与开发的最新进展。阐述了材料组成和发泡工艺参数等因素对淀粉泡沫材料的发泡行为和性能的影响，介绍了淀粉泡沫材料在包装领域的应用，并对未来的研发方向做了展望。 泡沫塑料（如聚苯乙烯泡沫）作为缓；中包装材料被大量使用。由于回收利用的可操作性差以及价格等方面的原因，绝大部分使用过的泡沫包装材料被作为废弃物处理掉的。这些泡沫材料质量轻、体积大而且难于腐烂降解，给环境带来了严重的冲击。采用生物降解材料是解决这一问题的有效途径之一。淀粉作为一种天然高分子，既可再生，又能完全降解。其低廉的价格和广泛的来源，使得淀粉成为制备生物降解塑料的主要原料之一[1-2]。以淀粉为原料研制开发的生物降解泡沫材料，在某些领域已经开始取代聚苯乙烯泡沫材料，它既可以抑制废弃的塑料泡沫包装材料造成的环境污染，又能节约有限的石油资源，对于解决目前全球面临的环境危机和资源危机无疑具有重要的意义。本文综述了这方面研究工作的最新进展并对淀粉泡沫材料在包装领域的应用前景进行了介绍。 1 淀粉材料的发泡 淀粉材料的发泡方法可分为2类：1）升温发泡，即在常压下迅速加热材料使得其中的水分汽化蒸发，从而在淀粉材料中形成多孔结构；2）降压发泡，即在一定的压力下加热材料，使得材料中的水成为过热液体，然后快速释放外部压力造成其中过热的水汽化蒸发，从而使淀粉材料发泡。在淀粉材料的发泡过程中，水的作用是非常特殊和重要的。在发泡前，水是淀粉材料的增塑剂，起着促进淀粉塑化的作用；在发泡过程中它又变成发泡剂，是泡体长大的动力。 淀粉材料的粘弹性是影响泡体长大的主要因素。而淀粉材料的粘弹性不但与温度有关，而且与淀粉的塑化程度及其水含量（或其它增塑剂）有关。为了使淀粉材料发泡，首先必须提供足够的热量，使淀粉材料的温度高于其玻璃化转变温度而处在橡胶态。水的存在将有效地降低淀粉材料的玻璃化转变温度。在发泡过程中，随着水的蒸发消失，材料的玻璃化转变温度不断升高，最终从橡胶态回到玻璃态，从而将体内的孔洞结构保持下来。如果材料的最终状态仍然是橡胶态，则体内的孔洞结构将逐渐塌陷萎缩。 2 淀粉材料发泡工艺 2．1 挤出发泡 挤出发泡技术是利用降压发泡的原理，通过挤出机实现的。淀粉和水以及其它添加剂进入挤出机后，在热和剪切的共同作用下，颗粒淀粉的结晶结构被破坏，并形成淀粉高分子的无序化熔体，即所谓的热塑性淀粉。由于螺杆的挤压和挤出机腔体的限制，加热的淀粉熔体中将建立起很高的压力，使得其中的水成为过热的液体（温度可高达220℃）而不汽化蒸发。当淀粉熔体从挤出机机头挤出后，物料中的压力被释放，过热的水瞬间汽化蒸发，在淀粉熔体中形成多孔结构。同时，物料温度的下降和由于水蒸发造成的材料玻璃化温度的上升，使得热塑性淀粉从高弹态回到玻璃态，从而将其中的多孔结构冻结而形成泡沫材料。用挤出发泡技术制备淀粉泡沫包装材料始于20世纪80年代末期，随后又有多项用挤出发泡技术制备淀粉泡沫材料的专利问世。该方法是目前生产缓冲包装使用的淀粉泡沫松散填充材料（loose fill）的主要方法。 2．2 烘焙发泡 Shogren等人利用食品工业中的烘焙技术，在封闭的模具中加热淀粉糊（温度范围175～235℃）制备出淀粉泡沫材料。与挤出发泡技术相比，用烘焙技术得到的淀粉泡沫材料一般在表明层有较
淀粉物理性能的研究进展 摘要：本文介绍了淀粉的分类、淀粉的组成、淀粉颗粒的性质以及淀粉的凝沉性和粘度等性质。比较了玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉以及小麦淀粉之间等各种淀粉的各组分组成含量及其目前各淀粉的发展研究情况。 关键词：淀粉组分含量性质影响因素 正随着国民经济的高速发展，我国淀粉工业也得到了相应的发展。我国拥有丰富的淀粉工业原料，玉米产量9000多万吨，居世界第二，薯类居第一，这些是我国发展点淀粉工业的基础[1]。淀粉是植物的重要储藏物质，随着淀粉工业的发展，淀粉深加工产品的数量不断增加，淀粉的应用范围不断扩大，对淀粉品质的要求也越来越高。 一、淀粉的分类 淀粉根据其分子形状可分为直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉是由α-1，4 葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖，二支链淀粉是由α-1，4 和α-1，6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖。直链淀粉在水溶液中并不是线性分子，而在分子内氢键的作用下分子链卷曲成螺旋状，每个螺旋含有6个葡萄糖残基。在显微镜下，淀粉都是形状和大小不同的透明颗粒，其形状有圆形、卵形（椭圆形）、多角形等三种[2]。不同淀粉粒平均颗粒大小不同：马铃薯淀粉粒65μm，小麦淀粉粒20μm，甘薯淀粉粒15μm，玉米淀粉粒16μm，稻米淀粉粒5μm。就同一种淀粉而言，淀粉粒的大小也不均匀，如玉米淀粉粒中最大的为26μm，最小的为5μm。在常见的淀粉中马拉松淀粉的颗粒最大，稻米淀粉的颗粒最小。支链淀粉易分散在冰水中，而直链淀粉不易分散在冰水中。天然淀粉粒完全不溶于冷水。在68-80℃时，直链淀粉在水中溶胀而形成胶体，支链淀粉则仍为颗粒，但是，一旦支链淀粉溶解后冷却则不易析出。 二、淀粉的组成 1.水分 淀粉中的含水量取决于储存环境的温度和相对湿度，一般在10-20%范围内。在相同条件下，马铃薯淀粉的含量较高。淀粉的含水量随环境条件的变化而变化，环境的相对湿度越大，淀粉的含水量越高。在饱和湿度条件下，吸水量多，并引起淀粉颗粒膨胀。玉米，马铃薯，木薯淀粉的吸水量分别为39.9%、50.9%、47.9%（干基淀粉计）颗粒直径分别增大9.1%、12.7%、28.4%。淀粉的这种吸水性表明淀粉颗粒具有渗透性，水及水溶液能自由渗入颗粒内部，淀粉与稀碘溶液很快变蓝，再与硫代硫酸钠溶液蓝色消失就说明这点。 2.脂类化合物
几种常见淀粉在肉质品 中的应用特性比较及其研究新进展 姓名：陈东锋 班级：食工 09（4）班 学号：090107714 2012年3月24日 几种常见淀粉在肉质品中的应用特性比较及其研究新进展 陈东锋 （武汉工业学院食品学院食工094班 090107714） 【摘要】在肉制品的加工中添加一定量的淀粉，可以起到填充、粘着和增稠的作用。淀粉作为一种价格低廉而对产品又具有明显良性作用的填充料，研究它在肉制品中的性能和应用，具有重要的现实意义和应
用价值。本文主要是对几种在肉制品中常见淀粉的性能和应用进行了比较和分析，并概述了其在当前的一些新的研究进展。 【关键词】淀粉肉制品应用进展 淀粉为肉类食品中最常用的增稠剂，在肉制品中主要起改善产品的组织状态及口感，提高出品率的作用。淀粉在肉制品添加量一般为 3%-12%之间，添加量不宜过大，过大会影响产品的质量，如产品口感发粘、组织结构状态差等【1】。肉制品中常见的淀粉主要分为两类，一类是原淀粉，另一类是变性淀粉。这类淀粉主要用于勾芡，如：绿豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉等。变性淀粉是原淀粉经处理后的淀粉，质量优于原淀粉，具有吸水量大、口感不发粘、不回生等特点，常见的有：预糊化淀粉、磷酸酯淀粉、交联淀粉、酸变性淀粉等。近几年变性淀粉使用量正逐年增大。 1. 原淀粉与变性淀粉的在肉制品中的应用效果的比较表 【2】 原淀粉变性淀粉 持水性持水性较差，在使用中一 般与卡拉胶配合使用 持水性强，取代卡拉胶， 并且与原淀粉相比持水性 增加20%-30%。 乳化性没有乳化作用，保油性 差，应与大豆蛋白结合使 用 保油、水性能好，代替部 分大豆蛋白作为乳化剂， 具有良好的乳化性。 切面性能切面无光泽，透明度较 差，组织松散粗糙 切面光亮，组织细腻，透 明度好，结构紧密，久 置。 货架期产品在贮运、销售中易回 生，低温贮存析水、货架 期短 产品不回生，低温 贮存不析水，延长货架期 感官指标产品质地硬、弹性 差、发粘、易变色 产品质地柔软、弹性好、 色泽稳定，口感又韧性 出品率150%-160%180%-200% 2. 原淀粉在肉制品中应用的利弊 2.1优点：以西式火腿为例
淀粉的糊化、老化 对烹饪科学化发展的重要性 一、概述 1、淀粉的一般特性： 众所周知，淀粉属于天然高分子碳水化合物，根据其分子中含有的α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键的不同而分为两种性质差异很大的直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉在水中加热糊化后，是不稳定的，会迅速老化而逐步形成凝胶体，这种胶体较硬，在115-120度的温度下才能向反方向转化。支链淀粉在水溶液中稳定，发生凝胶作用的速率比直链淀粉缓慢的多，且凝胶柔软。 2、淀粉的糊化： 淀粉在常温下不溶于水，但当水温升至53℃以上时，发生溶胀，崩溃，形成均匀的粘稠糊状溶液。本质是淀粉粒中有序及无序态的淀粉分子间的氢键断开，分散在水中形成胶体溶液。 淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。 3、淀粉的老化： 淀粉的老化是指经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀。老化是糊化的逆过程，实质是在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。 二、淀粉的糊化、老化的影响因素 （一）、糊化 1、淀粉自身：支链淀粉因分支多，水易渗透，所以易糊化，但它们抗热性能差，加热过度后会产生脱浆现象。而直链淀粉较难糊化，具有较好“耐煮性”，具有一定的凝胶性，可在菜品中产生具有弹性、韧性的凝胶结构。 2、温度：淀粉的糊化必须达到其溶点，即糊化温度，各种淀粉的糊化温度不同，一般在水温升至53度时，淀粉的物理性质发生明显的变化。 3、水：淀粉的糊化需要一定量的水，否则糊化不完全。常压下，水分30%以下难完全糊化。 4、酸碱值：当PH值大于10时，降低酸度会加速糊化，添加酸可降低淀粉粘度，碱有利于淀粉糊化，例如，熬稀饭时加入少量碱可使其粘稠。 5、共存物：高浓度的糖可降低淀粉的糊化程度，脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度等。 （二）、老化 1、淀粉的种类：直链淀粉比支链淀粉易于老化，例如，糯米、粘玉米中的支链多，不易老化。 2、水：含水量在30%-60%之间，易发生老化现象，含水量低于10%或高于60%
改性淀粉的研究及应用 刘兴孝 （西北民族大学化工学院，兰州，730124） 摘要本文主要总结了改性淀粉的特点，阐述了改性淀粉的研究及应用，展望了改性淀粉的发展前景。 关键词改性淀粉；研究应用；发展前景 the characteristics and adhibitions of modified starch Xingxiao Liu (Chemical Engineering Institute , Northwest University For Nationalities, Lanzhou,730124) Abstract This paper summarizes the characteristics of modified starch, elaborates modified starch’s research and it’s prospects. Keywords modified starch; research and application; prospects 前言 淀粉是天然高分子化合物，多糖类化合物，也是目前广泛使用的一类可降解的不会对环境造成污染的可再生的物质。天然淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化，生成淀粉衍生物。未改性的淀粉结构通常有两种：直链淀粉和支链淀粉，是聚合的多糖类物质。通常因为水溶性差，故往往是采用改性淀粉，即水溶性淀粉。可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物，不溶于冷水、乙醇和乙醚，溶于或分散于沸水中，形成胶体溶液或乳状液体。改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法。改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 改性淀粉的特点 变性淀粉的品种、规格达两千多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。加工精白淀粉，必须选用淀粉含量高的白薯品种。经加工后的淀粉虽选用了天然原料,但经人为加工,改性淀粉也就不可能算是天然的了。食用类的专用变性淀粉是不会对身体有副作用的。